弱力衰变：粒子的身份危机

在上一篇文章中谈到了弱力只与特定自旋的粒子相互作用。在这篇文章中，我想谈谈粒子通过弱力衰变的方式。

在量子世界中存在三种已知的力， 它们是强力、弱力和电磁力。每种力都由一个或多个称为玻色子的粒子传递。 对于强力，这个粒子就是胶子；对于弱力，它们是W和Z玻色子；对于电磁力，它是光子。因此，让我们看看当一个粒子发射另一个粒子时会发生什么。

如果一个顶夸克发射一个光子，它会继续作为一个顶夸克，粒子在发射期间不会改变其身份。在电磁相互作用之前和之后，粒子是相同的。现在让我们看看在强相互作用过程中会发生什么。同一个顶夸克可能会放出一个胶子，并继续作为顶夸克。因为胶子带有色荷，所以顶夸克会改变颜色，比如从红色变为蓝色。这里的关键点在于，胶子发射前后的粒子是同一个粒子。

接着，让我们看看当发生由弱力控制的粒子发射时会发生什么？传递弱力的粒子有两种：W和Z玻色子。先看看发射Z玻色子的情况，当顶夸克发射 Z 玻色子时，它仍然是顶夸克。但是当顶夸克发射出一个W粒子时，会发生一些非常不同的事情。在发射之前，我们有一个顶夸克，在发射之后，我们看到一个底夸克和一个W玻色子。

弱力改变了粒子的身份，这种行为是弱力所独有的。除了顶夸克之外，底夸克也可以发射 W 玻色子并形成粲夸克，粲夸克可以发射W玻色子并形成奇夸克或下夸克。在轻子方面，τ轻子可以发射W玻色子并产生τ中微子；μ子通过发射W玻色子并产生μ子中微子。